KR20120073509A - 압연기용 백업롤 - Google Patents

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KR20120073509A KR1020100135296A KR20100135296A KR20120073509A KR 20120073509 A KR20120073509 A KR 20120073509A KR 1020100135296 A KR1020100135296 A KR 1020100135296A KR 20100135296 A KR20100135296 A KR 20100135296A KR 20120073509 A KR20120073509 A KR 20120073509A
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Abstract

후강판 압연공정의 거칠기 압연기 및/또는 마무리 압연기에서 백업롤 표면의 마모가 증가해도 후강판의 크라운의 제어가 가능한 압연기용 백업롤이 개시된다.
상기 압연기용 백업롤은 롤 단부로부터 제1 설정거리만큼 떨어진 지점으로부터 롤의 중앙부에 형성된 제1 곡면부; 상기 제1 곡면부와 연결되며, 상기 롤 단부로부터 제2 설정거리만큼 떨어진 지점까지 연장되는 제2 곡면부; 및 상기 제2 곡면부의 끝단과 상기 롤 단부 사이에 형성되는 챔퍼부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

압연기용 백업롤{Back Up Roll for Rolling Mill}
본 발명은 압연기용 백업롤에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 후강판 압연공정의 거칠기 압연기 및/또는 마무리 압연기에서 백업롤 표면의 마모가 증가해도 후강판의 크라운의 제어가 가능한 압연기용 백업롤에 관한 것이다.
후강판 압연공정은 가열로에서 1100℃ 이상으로 가열된 슬라브를 두께 5~200mm(또는 그 이상)의 후강판으로 제조하는 공정이다. 열간가공 조건에서 압연기는 배럴 길이가 긴 롤을 사용하여 상대적으로 좁은 폭(2.4m 이하)을 갖는 슬라브로부터 넓은 폭(1.5 ~ 5m 정도)의 후강판을 제조하게 된다.
도 1(a) 및 도 1(c)에 도시된 바와 같이 후강판 압연패스에서 롤 갭에 소재가 있을 때, 압연판(S)의 두께 감소는 소재로부터 롤로 전달되는 반력(압연하중)을 생성한다. 이것은 작업롤(T-WR, B-WR)과 백업롤(T-BUR, B-BUR)을 완전 접촉시킨다[도 1(c) 참조, 참고로 도 1(b)는 롤갭에 소재가 없는 상태를 도시하고 있음]. 이때, 최대 접촉응력은 작업롤(T-WR, B-WR)과 백업롤(T-BUR, B-BUR)의 접촉이 떨어지는 롤 에지부에서 발생한다. 만약, 최대 접촉응력이 허용기준보다 크다면 백업롤(T-BUR, B-BUR)은 피로에 의해 파손되고, 후강판 압연조업은 중단된다.
또한, 압연하중에 의한 작업롤(T-WR, B-WR)과 백업롤(T-BUR, B-BUR)의 탄성변형은 롤의 휨(배럴방향의 롤 굽힘)으로 나타난다. 롤의 휨량은 판의 폭방향을 따라 불균일한 두께차인 크라운을 발생시킨다. 도 1(d)를 참조하면, 이러한 크라운은 중심부 판두께(Tc)에서 에지부 판두께(Te)를 뺀 크기로 정의된다.
도 2는 롤 휨에 의해 압연재에서 나타나는 대표적인 판 크라운의 종류를 나타낸 개념도로서, 도 2(a) 및 도 2(d)는 (+) 크라운이 나타나는 상태 및 (+) 크라운 상태의 압연판을 도시하고 있으며, 도 2(c) 및 도 2(f)는 (-) 크라운이 나타나는 상태를 도시하고 있다. 적절한 압연하중이 가해질 경우에는 도 2(b) 및 도 2(e)와 같이 크라운이 제로인 압연판이 생성된다.
만약, 압연판(S)의 두께 편차가 두께공차의 상한 한계보다 크거나 하한 한계보다 작다면, 즉 크라운의 절대값이 크다면 해당 압연판(S)은 스크랩 처리된다.
그리고, 도 3은 판 폭 방향의 길이 연신량의 차에 의해 나타나는 대표적인 판 형상의 종류를 나타낸 개념도로서, 도 3(a)에 도시된 양파(에지부 파형), 도 3(b)에 도시된 평탄, 그리고 도 3(c)에 도시된 중파(중앙부 파형) 등이 있다. 후강판 형상 문제는 마무리 압연 과정에서 발생한다. 그 이유는 판 두께가 얇아짐에 따라 판 에지부와 판 중앙부의 길이 연신량이 롤의 휨에 더 크게 영향을 받기 때문이다. 즉, 길이 연신량의 평균값에 비해 판 중앙부의 길이 연신량이 크면, 중파가 되고, 에지부의 길이 연신량이 크면 양파가 된다.
또한, 압연판의 입측 크라운은 두께가 얇은 판의 형상에 큰 영향을 미친다. 만약, 입측의 판크라운이 (+)로 크고 롤의 휨이 작다면, 판의 중앙부의 연신이 증가하여 중파가 발생한다. 반대로, 입측의 판크라운이 (-)로 크고, 롤의 휨이 크다면, 압연판의 에지부의 연신이 증가하여 양파가 발생한다. 이것은 입측 판크라운이 클 때, 압연 패스에서 폭방향으로 일정한 압하를 부여할 수 없기 때문이다. 비록, 압연후 판 형상을 교정하기 위한 교정 설비들이 구비되어 있으나, 교정 한계로 인해 교정이 불가능하거나, 교정후 미제거된 잔류응력에 의해 추가적인 판의 변형이 발생하기도 한다. 그러므로, 가능한 한 압연과정에서 크라운이 적은 판 또는 평탄한 판이 요구되고 있는 실정이다.
한편, 접촉부의 최대접촉 응력의 감소, 판 크라운 및 판 형상에 직접적인 영향을 가지는 롤의 휨량을 제어하기 위해, 종래에는 도 4와 같은 형상을 가진 백업롤이 사용되어 왔다. 도 4는 백업롤의 1/4 단면만을 도시한 것으로서, 롤 단부를 강조 도시하기 위하여 반경 및 길이방향의 길이는 과장된 상태로 도시되어 있다. 도 4에서 L1은 백업롤 길이의 1/2을 나타내고, R은 백업롤의 반경, R'은 초기크라운량의 1/2을 나타낸다.
이러한 백업롤은 일측 롤 에지부(A1)에서 배럴 중앙부를 거쳐 타측 롤 에지부(미도시)를 연결하는 초기 크라운 곡선(CR)으로 이루어진 크라운 곡면을 갖고, 롤 단부에는 초기 크라운 곡선(CR)의 챔퍼 시작점(A2)으로부터 롤 단부측으로 모따기를 한 챔퍼부(CF)를 갖는다.
그러나, 백업롤의 마모로 인해 압연재의 판 크라운을 제어하기 위해 부여한 초기 크라운(백업롤의 압연전 가공크라운)이 압연 중 마모되므로, 롤 마모에 의한 판 크라운 및 판 형상이 나빠지는 것을 막기 위해 백업롤은 일정 시간 사용 후 교체된다.
종래 거칠기 압연기에서 백업롤의 교체주기는 6주 이상이고, 마무리 압연기에서는 8주 이상이다. 최근 불규칙적인 롤 마모에 의해 롤의 교체주기는 계속 짧아지고 있으며, 이것은 압연 정지 시간을 증가시켜 압연 생산성을 하락시킨다.
또한, 거칠기 압연기와 마무리 압연기에서 백업롤의 교체 주기의 차이로 인하여 거칠기 압연기의 백업롤과 마무리 압연기의 백업롤의 챔퍼부에는 마모량의 차이가 발생한다(예를 들어, 거칠기 압연의 경우에는 160㎛, 마무리 압연의 경우에는 60㎛). 이러한 롤의 마모에 의한 챔퍼 길이의 감소는 판의 크라운을 개선하는 장점을 갖지만, 이로 인해 롤의 파손 위험성이 증가하게 된다. 따라서, 종래 압연기에서는 거칠기 압연기와 마무리 압연기를 위한 백업롤이 교체를 위해 각각 준비되고, 보관되어 있어야 하는 단점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점 중 적어도 일부를 해결하고자 안출된 것으로, 압연기에서 압연하중에 의해 백업롤의 마모가 증가해도 후강판의 크라운의 제어가 가능한 압연기용 백업롤을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 일 측면으로서, 백업롤의 마모에 의한 롤의 휨 변화를 최소화할 수 있는 압연기용 백업롤을 제공하는 것을 목적으로 한다.
그리고, 본 발명은 일 측면으로서, 작업롤과 백업롤 사이의 접촉응력을 감소시킬 수 있는 압연기용 백업롤을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 일 측면으로서, 거칠기 압연과 마무리 압연에서 모두 사용할 수 있는 압연기의 백업롤을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 일 측면으로서, 본 발명은 롤 단부로부터 제1 설정거리만큼 떨어진 지점으로부터 롤의 중앙부에 형성된 제1 곡면부; 상기 제1 곡면부와 연결되며, 상기 롤 단부로부터 제2 설정거리만큼 떨어진 지점까지 연장되는 제2 곡면부; 및 상기 제2 곡면부의 끝단과 상기 롤 단부 사이에 형성되는 챔퍼부;를 포함하는 압연기용 백업롤을 제공한다.
바람직하게, 상기 제1 곡면부는 상기 롤 단부로부터 제1 설정거리만큼 떨어진 지점에서 시작하여 롤 중앙측으로 연장하는 크라운 곡선으로 이루어질 수 있다.
또한 바람직하게, 상기 제1 설정거리는 180 내지 220mm의 범위에서 결정될 수 있다.
바람직하게, 상기 제2 곡면부는 20,000mm 이상의 곡률을 가질 수 있다.
또한 바람직하게, 상기 제2 설정거리는 상기 챔퍼부의 챔퍼길이에 해당하며, 100 내지 150mm의 범위에서 결정될 수 있다.
더욱 바람직하게, 상기 챔퍼부의 챔퍼각은 0.015 내지 0.023의 값을 가질 수 있다.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 의하면, 백업롤의 마모가 증가하는 경우에도 압연판(후강판)의 크라운의 제어가 가능하다는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 롤 단부에서 라운드 곡선(곡면)을 부여함으로써 백업롤의 마모에 의한 롤의 휨 변화를 최소화할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 롤 단부에서 라운드 곡선(곡면)을 부여하고 챔퍼부를 형성함으로써 작업롤과 백업롤 사이의 접촉응력을 감소시킬 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 작업롤과 백업롤 사이의 접촉응력을 감소시킴으로써 거칠기 압연기와 마무리 압연기에 관계없이 백업롤의 교체주기를 동일하게, 그리고 길게 가져감으로써 압연정지시간 감소에 따른 압연생산성을 향상시킬 수 있다는 효과가 있게 된다.
도 1은 후강판 압연의 대표적인 압연방법을 나타낸 것으로서, (a)는 압연소재의 인입에 의한 반력을 도시한 개념도, (b)는 압연소재가 인입되기 전의 상태를 도시한 정면도, (c)는 압연소재가 인입된 상태에서의 작업롤과 백업롤의 상태를 도시한 정면도, (d)는 크라운의 설명을 위한 설명도.
도 2는 후강판 압연공정에 있어서, 상하부의 작업롤 및 백업롤의 휨에 의해 압연재의 폭방향 두께변화(크라운)를 도시한 개념도.
도 3은 롤 휨에 의해 나타나는 대표적인 판형상을 나타낸 개념도.
도 4는 종래기술의 의한 백업롤의 단부 형상을 나타낸 설명도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 압연기용 백업롤의 단부 형상을 도시한 설명도.
도 6은 도 4에 도시된 종래기술과 도 5에 도시된 본 발명의 판폭에 따른 판 크라운을 비교하여 도시한 그래프.
도 7은 도 4에 도시된 종래기술과 도 5에 도시된 본 발명의 챔퍼각에 따른 접촉부 최대응력을 도시한 비교 도시한 그래프.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 그리고, 본 명세서에서, "포함하다", "구비하다", "가지다(갖다)" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 명세서에서, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안되며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하는 목적으로만 사용된다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않는다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 압연기용 백업롤(100)의 단부 형상을 도시한 설명도이다.
도 5에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 백업롤(100)은 1/4 단면만을 도시한 것으로서, 롤 단부를 강조 도시하기 위하여 반경 및 길이방향의 길이는 과장된 상태로 도시되어 있다. 도 5에서 L1은 백업롤 길이의 1/2을 나타내고, R은 백업롤의 반경, R'은 초기크라운량의 1/2을 나타낸다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예 의한 백업롤(100)은 축방향 길이의 절반만을 놓고 볼 때, 두 개의 곡면부(C1, C2)와 하나의 챔퍼부(CF1)를 갖는 것을 특징으로 한다. 즉, 도 4에 도시된 종래의 백업롤은 크라운 곡면에 해당하는 하나의 곡면부와 하나의 챔퍼부를 구비하는 데에 비해 본 발명의 일 실시예에 의한 백업롤(100)은 백업롤(100)의 마모에 의한 롤의 휨 변화를 최소화하고 작업롤과의 접촉응력을 최소화하기 위하여 하나의 곡면이 더 형성되는 것을 특징으로 한다.
구체적으로 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 의한 압연기용 백업롤(100)은, 롤 중앙측에서 롤 단부(E)측으로 순서대로, 제1 곡면부(C1), 제2 곡면부(C2) 및 챔퍼부(CF1)를 갖는다.
먼저, 상기 제1 곡면부(C1)는 롤 단부(E)로부터 제1 설정거리(X1)만큼 떨어진 지점(B1)으로부터 롤의 중앙부에 형성된다. 이때, 상기 제1 곡면부(C1)는 상기 롤 단부(E)로부터 제1 설정거리(X1)만큼 떨어진 지점에서 시작하여 롤 중앙측으로 연장하는 초기크라운곡선에 의해 형성될 수 있다. 이로 인해, 상기 제1 곡면부(C1)는 초기크라운 곡면을 형성하며, 초기크라운량은 제1 곡면부(C)의 수직 높이(R')의 2배가 된다. 이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 백업롤(100)은 초기 크라운 곡선이 롤 단부(E)가 아니라 롤 몸체 내부에서 형성된다는 점에 특징이 있다.
또한, 제2 곡면부(C2)는 상기 제1 곡면부(C1)와 지점 B1에서 연결되며, 상기 롤 단부(E)로부터 제2 설정거리(X2)만큼 떨어진 지점까지 연장된다. 이때, 상기 제2 곡면부(C2)는 챔퍼부(CF1) 가공전에는 점선으로 표시된 부분을 통하여 지점 B3까지 연장된 상태로 형성되지만, 후술하는 챔퍼부(CF1)의 가공을 통하여 지점 B2를 넘어선 부분은 제거된다.
즉, 상기 제2 곡면부(C2)는 챔퍼부(CF1) 가공후에는 롤 단부(E)로부터 제1 설정거리(X1)(지점 B1)에서 제2 설정거리(X2)(지점 B2) 사이의 공간에 형성된다.
이러한 제2 곡면부(C2)는 백업롤의 마모에 의한 롤의 휨 변화를 최소화하는 역할을 하게 된다.
아울러, 상기 챔퍼부(CF1)는 상기 제2 곡면부(C2)의 끝단(B2 지점)과 상기 롤 단부(E) 사이에 형성된다.
이러한 챔퍼부(CF1)는 작업롤과 백업롤 사이의 접촉응력을 최소화하기 위해 모따기 형상으로 형성된다.
한편, 제1 곡면부(C1)가 시작되는 제1 설정거리(X1)는 180 내지 220mm의 범위에서 결정되는 것이 바람직하다.
만약, 롤 단부(E)로부터의 거리가 220mm보다 큰 경우에는 동일한 압연하중이 주어질 때 롤의 굽힘이 증가하게 된다. 이러한 현상은 압연판의 크라운의 변동을 크게 만들어 최종제품의 판형상 결함, 즉, 도 3(a)에 도시된 중앙부 파형, 또는 도 3(c)에 도시된 에지부 파형의 원인이 된다. 또한, 압연과정 중에는 챔퍼부(CF1)의 마모를 증가시키는 문제가 있다.
반대로, 롤 단부(E)로부터의 거리가 180mm 보다 작은 경우에는 거칠기 압연기에서 요구되는 사용기간 동안의 마모량에 의해 챔퍼부(CF1)가 사라지게 되고, 이로 인해 마모량이 증가할수록 작업롤과의 접촉부분에 응력집중이 발생하게 되며 이는 백업롤(100)의 파손을 가져오게 된다.
따라서, 상기 제1 설정거리(X1)를 180 내지 220mm로 함으로써 백업롤(제1 곡면부)의 마모와 롤의 굽힘에 적절히 대응할 수 있게 된다.
그리고, 상기 제2 곡면부(C2)는 20,000mm 이상의 곡률을 가지는 것이 바람직하다.
즉, 제1 곡면부(C1)와 챔퍼부(CF1)를 연결하는 완만한(또는 연속적인) 곡면으로 연결할 수 있도록 20,000mm 이상의 곡률을 가지는 것이 바람직하다.
만약, 제2 곡면부(C2)가 평면으로 이루어진다면 제1 곡면부(C1)와 연속적인 면으로 이어질 수 없고 따라서 지점 B1에서 응력집중이 발생하게 된다. 그러나, 본 발명과 같이 제2 곡면부(C2)에 제1 곡면부(C1)와 챔퍼부(CF1)를 연속적으로 연결할 수 있도록 큰 곡률을 부여함으로써 지점 B1에서 응력집중이 발생하지 않게 된다. 그러나, 이러한 곡률이 무한대로 커지는 경우에는 평면과 동일하게 되므로 제 2 곡면부(C)의 곡률은 제2 곡면부(C1)의 크라운량, 챔퍼부(CF1)의 챔퍼길이(X2), 챔퍼높이에 따라 적절히 조절될 수 있다.
또한, 상기 제2 설정거리(X2)는 상기 챔퍼부(CF1)의 챔퍼길이에 해당하며, 100 내지 150mm의 범위에서 결정될 수 있고, 상기 챔퍼부(CF1)의 챔퍼각은 0.015 내지 0.023의 값을 가질 수 있다.
압연하중이 일정할 때 챔퍼길이가 작을수록 압연판의 크라운은 작아지게 된다. 이와 같이, 압연판의 크라운 제어는 백업롤의 챔퍼의 길이에 연관되지만 동일한 챔퍼높이를 기준으로 할 때 챔퍼길이를 작게 하면 챔퍼각이 커지게 된다.
그러나 도 7에 도시된 바와 같이, 챔퍼각이 커지는 경우 종래기술로 표시한 곡선과 같이 백업롤과 작업롤의 접촉부에서의 접촉응력이 계속 증가하여 롤파손영역(S1 라인의 상부)에 해당하게 된다. 이는 오히려, 챔퍼각이 없는 것을 도시한 S1 라인보다 열악한 상황을 초래하게 된다.
따라서, 마무리 압연기에서 요구되는 마모량(예를 들어, 60mm)에 압연조업 패턴변화에 따른 안전길이를 감안하여 상기 제2 설정거리(챔퍼길이)(X2)는 100 내지 150mm의 범위에서 결정되는 것이 바람직하다.
즉, 상기 제1 설정거리(X1)는 거칠기 압연기에서 요구되는 마모조건(예를 들어, 160mm의 마모량 발생시 롤 교체)에 대응하도록, 그리고 제2 설정거리(X2)는 마무리 압연기에서 요구되는 마모조건(예를 들어, 60mm의 마모량 발생시 롤 교체)에 대응하기 위해 결정된 값이다.
이와 같이, 본 발명에 의한 압연기용 백업롤(100)은 제1 설정거리(X1)와 제2 설정거리(X2) 및, 이 사이의 공간에 형성된 제2 곡면부(C2)의 구성을 통하여 마무리 압연기뿐만 아니라 거칠기 압연기에서도 사용할 수 있게 된다. 이를 통하여 동일한 백업롤을 거칠기 압연기와 마무리 압연기에서 동일한 교체주기로 사용할 수 있으므로 일측 백업롤의 교체를 위한 압연정지시간을 줄일 수 있어 압연생산성의 향상이 가능하다.
또한, 상기 챔퍼부(CF1)의 챔퍼각은 0.015 내지 0.023의 값을 가지는 것이 바람직하다.
도 7을 참조하면, 종래기술의 경우 도 4에 도시된 A2 지점에서 응력집중이 발생하게 된다. 이로 인해 챔퍼각이 증가하게 되면 크라운곡선과 챔퍼직선이 좁은 각도를 이루게 되므로 도 7에 도시된 바와 같이, 안정조업을 위한 허용응력을 표시하는 S2 라인을 훨씬 벗어나 롤 파손 영역에 진입하게 된다. 이는 오히려 챔퍼가 없는 경우(S1 라인)보다 더 열악한 조건이 된다. 따라서, 종래기술의 경우에는 안정조업을 위한 허용응력을 표시하는 S2 라인을 기준으로 할 때, 대략 0.01 내지 0.017 정도의 챔퍼각이 허용된다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에 의한 경우에는 제2 곡면부(C2) 전체 또는 대부분이 작업롤에 의한 접촉응력을 받게 되므로 도 7에 도시된 바와 같이, 챔퍼각이 커지는 경우에도 접촉응력이 증가하지 않게 된다. 도 7을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 의한 경우의 접촉응력은 안정적인 조업을 위한 허용응력의 대략 82% 수준이므로 안정적인 조업이 가능하다.
따라서, 본 발명에 의한 경우에는 제2 곡면부(C2)의 구성으로 인하여 챔퍼각을 크게 할 수 있고, 따라서 0.015 내지 0.023, 또는 종래기술의 챔퍼각을 벗어나 0.017 내지 0.023의 챔퍼각을 가질 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 의한 경우 큰 챔퍼각을 가질 수 있으므로 챔퍼길이를 작게 구성할 수 있고, 이로 인해 압연판의 크라운을 작게 할 수 있다.
물론, 본 발명에 의한 경우 챔퍼각을 더 크게 하여도 접촉응력이 크게 증가하지 않지만, 챔퍼각을 너무 크게 하는 경우 롤 강성이나 롤 단부의 파괴에 영향을 줄 수 있으므로 바람직하지 않을 것이다.
한편, 종래기술과 본 발명의 판폭에 따른 판 크라운을 비교하여 도시한 그래프인 도 6을 참조하면, 폭이 좁은 후강판의 (+) 크라운은 종래에 비해 33% 정도(66㎛에서 44㎛로 변화) 개선되고, 폭이 넓은 후강판의 (-) 크라운은 종래에 비해 25% 정도(-120㎛에서 -90㎛로 변화) 개선되었음을 확인할 수 있다.
특히, 폭이 넓은 후강판의 경우, 종래기술에서는 후강판의 목표 크라운의 범위를 벗어나지만, 본 발명에서는 목표 크라운을 만족하고 있다. 따라서, 본 발명에 의한 경우에는 폭이 넓은 후강판에서도 안정적인 조업이 가능하게 된다.
본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 밝혀두고자 한다.
100... 백업롤 C1... 제1 곡면부
C2... 제2 곡면부 CF1... 챔퍼부
E... 롤 단부 R... 롤 반경
R'... 초기크라운량의 1/2 X1... 제1 설정거리
X2... 제2 설정거리(챔퍼길이)

Claims (6)

  1. 롤 단부로부터 제1 설정거리만큼 떨어진 지점으로부터 롤의 중앙부에 형성된 제1 곡면부;
    상기 제1 곡면부와 연결되며, 상기 롤 단부로부터 제2 설정거리만큼 떨어진 지점까지 연장되는 제2 곡면부; 및
    상기 제2 곡면부의 끝단과 상기 롤 단부 사이에 형성되는 챔퍼부;
    를 포함하는 압연기용 백업롤.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 곡면부는 롤 단부로부터 제1 설정거리만큼 떨어진 지점에서 시작하여 롤 중앙측으로 연장하는 크라운 곡선으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 압연기용 백업롤.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 설정거리는 180 내지 220mm의 범위에서 설정되는 것을 특징으로 하는 압연기용 백업롤.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 곡면부는 20,000mm 이상의 곡률을 갖는 것을 특징으로 하는 압연기용 백업롤.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 설정거리는 상기 챔퍼부의 챔퍼길이에 해당하며, 100 내지 150mm의 범위에서 설정되는 것을 특징으로 하는 압연기용 백업롤.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 챔퍼부의 챔퍼각은 0.015 내지 0.023 인 것을 특징으로 하는 압연기용 백업롤.
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DE2615738C2 (de) 1976-04-10 1984-03-29 Laeis-Werke Ag, 5500 Trier Laufrolle und Verfahren zum spanlosen Herstellen derselben
JPH0679322A (ja) * 1992-09-02 1994-03-22 Nisshin Steel Co Ltd タンデムミルでの片クラウン金属帯の圧延における板クラウン制御方法
JPH0691309A (ja) * 1992-09-11 1994-04-05 Nippon Steel Corp ワークロール及びこれを使用したタンデム冷間圧延機
KR19990050909A (ko) * 1997-12-17 1999-07-05 이구택 후판압연에서의 백업롤 챔퍼량에 따른 판크라운 변화량 예측방법

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